福建省建筑电气学科发展研究报告



福建省建筑电气学科发展研究报告

福建省土木建筑学会

1 建筑电气学科概述

建筑电气工程是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学，它是介于建筑和电气两大类学科之间的一门综合学科，以建筑及市政等工程为应用对象，形成电气工程学科的一个重要分支。经过多年的发展，它已经建立了自己完整的理论和技术体系，发展成为一门独立的学科。

建筑电气学科范围（如图1所示）如下：

强电部分包括：供配电系统、照明系统、防雷接地系统。

弱电部分包括：电气消防工程、建筑智能化系统。其中建筑智能化系统包括建筑设备管理系统、信息设施系统、公共安全系统、信息应用系统、智能化集成系统、机房工程。

图1 建筑电气学科范围

2 我国建筑电气学科发展现状

2.1 建筑电气技术标准体系

2.1.1相关标准

国内有关建筑电气技术的标准有国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等四种类型。

（1）国家标准主要有：《建筑照明设计标准》GB50034- 2004；《供配电系统设计规范》GB50052-2009；《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94；《低压配电设计规范》GB50054-2011；《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011；《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010；《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98；《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94；《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002；《综合布线系统工程设计规范》GB50311- 2007；《综合布线系统工程验收规范》GB50312-2007；《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006；《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003；《安全防范工程技术规范》GB50348- 2004；《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006；《通信管道与通道工程设计规范》GB50373-2006；《通信管道工程施工及验收规范》GB50374-2006；《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007；《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007；《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007。

（2）行业标准主要有：《民用建筑电气设计规范》JGJ16- 2008；《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137- 2001；《程控电话交换设备安装工程设计规范》YD5076-98；《移动通信基站防雷与接地设计规范》YD5068-98；《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000；《有线电视广播系统技术规范》GY/T180-2001。

（3）福建省地方标准主要有：《建筑电气工程施工技术规程》DBJ13-22-2007；《建筑智能化系统工程设计标准》DGJ13-32-2000；《建筑智能化系统工程质量验收规程》DBJ13-44-2002；《住宅小区智能化系统工程设计标准》DBJ13-64-2005；《套接扣压式薄壁钢导管电线管路施工及验收规程》DBJ13-78-2006；《LED夜景照明工程安装与质量验收规程》DBJ13-85-2007；《住宅小区通信配套设施建设标准》DBJ13-105-2008；《建筑太阳能光伏系统应用技术规程》DBJ/T13-157-2012；《福建省公共建筑能耗监测系统技术规程》DBJ/T13-158-2012；《福建省既有公共建筑节能改造技术规程》DBJ/T13-159-2012；《城市道路LED照明设计标准》DBJ/T13-169-2013；《铝合金电缆工程设计、施工及验收规程》DBJ/T13-176-2013等。

2.1.2建筑电气专业标准体系存在的问题

（1）绝大部分建筑电气专业标准编制在工程建设标准体系（城乡规划、城镇建设、房屋建筑部分）建筑设计中，不能满足当前建筑电气工程建设的需要。

（2）现有标准缺乏综合性、明确性，建筑电气专业要遵循建设部门、电力供应部门、通信管理部门、消防、安防、广播电视、人防、气象等众多相关技术标准和技术规定，但有关建筑电气的核心内容分散，且常有含混、矛盾、遗漏的情况，执行往往存在困难。

（3）现有标准缺乏协调性、系统性，编制项目由各部门根据自己的需要立项，彼此之间缺乏沟通和协调，编制内容中设计、施工、检测验收、运行管理不衔接、不系统、缺乏整体性、系统性和前瞻性，缺乏总体规划和有效控制，在一定程度上造成了重复和混乱。

（4）现有标准缺乏个性，缺少针对性，只强调建筑物的通用规定，忽视功能建筑的特殊规定，只规定常规系统，忽视专用系统与常用系统的区别、配置等级的区别，面对多样化多种类的功能建筑，设计人员根据不足，无所适从。

（5）现有标准缺乏技术、经济评判的内容，只求建成，不求建得最好，没有完善、系统的评价标准。在编制过程中，有些标准厂商争相参与，但有些急需的基础标准和通用标准因调研涉及面广，如负荷的需用系数、负荷的单位密度，制订就存在困难。

2.2 照明系统

2.2.1电光源的发展

电光源的发展经历了三个阶段：热辐射光源，包括白炽灯、卤钨灯；气体放电光源，包括荧光灯、高压汞灯、金卤灯、高压钠灯；半导体光源，包括发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)。我国国家发改委也在今年7月与联合国开发计划署(UNDP)、全球环境基金(GEF)签订了“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”的合作项目。当前紧凑型荧光灯（CFL，俗称节能灯）是替代白炽灯的最适宜光源，高光效的卤钨灯和颜色质量优良的LED灯可能是未来的选择。

21世纪兴起的发光二极管(LED)照明光源在我国室外照明领域已有广泛应用，并且正在大力推广，LED装饰彩灯和路灯的市场占有率增长很快。国外更加专注白光LED在室内照明应用的潜力。LED是新一代固体光源，具有光效高、寿命长、比气体放电灯更环保（无汞）的前景优势，技术发展很快。但是，应用LED的固态照明(SSL)是一项发展中的新兴技术，还有许多阻碍市场接受的问题需要解决，主要是LED产照的不一致和不确定性，没有建立统一完善的产品规格和标准以及价格过高。

我国半导体照明工业发展迅猛，LED照明产品推广应用的声势浩大，特别在室外照明领域。从长远看，半导体固态照明肯定是低碳照明的发展方向。但是也应该清醒认识到，目前我们还缺乏LED的核心技术和专利，产业整体水平较低，LED照明的相关标准和测试体系尚未建立。LED照明是一项成长中的技术，LED照明产品在光效能、寿命、颜色质量和价格方面都能同现在普遍使用的气体放电光源及配套灯具竞争也许还要有十年左右时间。与此同时，另一种固态照明光源——有机发光二极管( OLED)也在迅速发展进步。

2.2.2照明设计标准的发展

我国照明设计标准主要有：《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001；《建筑照明设计标准》GB50034-2004；《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006；《城市夜景照明设计规范》JGJ/T163-2008。这些新标准适应我国经济发展水平和城市建设的需要，基本与国际相关标准接轨，并且特别关注环保和节能，增加了照明功率密度限值(LPD)和防止光污染的条款，其中照明功率密度限值规定为强制性条款。

照明功率密度限值是一个动态标准，随着照明科技进步，光源和灯具效能提高，照明功率密度值也要相应地减小，从而推动照明设计选用光效能更高的光源和灯具，达到照明节能的目的。美国空调、制冷和供暖工程师学会与北美照明学会自1975年联合在建筑节能标准（ASHRAE/IES 90-75）中提出这一照明节能概念以来，已进行过多次修订，LPD有大幅度的下降。

众所周知，耗电量仅控制照明安装功率是不够的，还应在不需要照明的时间和地点把灯自动关掉或调暗，才能达到真正节电的目的。为此，ASHRAE/IES 90.1-2004增加了教室、会议室和职员餐厅等建筑空间在人走后30分钟要自动关灯的条款。英国建筑法规(Building Regulation-Part L)规定，计算有自动控光的灯具效能时可以除以0.75～0.80的控制系数，等于比没有自动控光的一般灯具效能高25%～33%。我国未来在编制低碳照明标准时，除规定LDP外，也要考虑照明延续时间的因素。

同时还应考虑照明全寿命过程的碳排放量标准，包括照明器材制造、照明的使用、照明废弃物处理以及照明运行所用的能源等。这是一项前无古人的创新工程，要结合国情做大量调查，还要学习许多照明专业人员不熟悉的知识；一旦确定了每个子项的排碳指标，低碳照明的评估就水到渠成。

2.2.3人工照明控制和智能化照明控制

我国的室内照明控制和技术还相当落后，目前除了部分公共空间设有声控、光控或红外线控制的照明开关外，绝大部分的建筑照明还是人工照明控制。

我国城市照明已经普遍实现按季节变化自动开关路灯，许多城市建设了道路照明的监控中心，远程监控路灯的运行情况，部分城市还采取在交通量减少的后半夜调低电压等措施，节约照明用电。由于道路照明单灯功率大，线路容量也大，特别是大功率高强气体放电灯的调光难以实现，给道路照明通过调光节能造成困难，留下了很大的技术发展空间。

良好的照明维护管理产生节能、环保和投资效益。为了对低碳照明进行科学管理，需要开发先进的自动化调光设备和智能化照明监控系统，也要对运行管理方法和机制进行研究，逐步建立适合我国国情的低碳照明管理体系。

2.3 防雷接地系统

2.3.1防雷技术的发展与现状

（1）建筑物综合防雷设计技术将进一步精细化，防雷工程质量也将从现在“无限期避免或减轻雷害”向“有限期无雷害”转变。

（2）SPD产品将从限压、开关型向两端口、多脉冲等高通流、低残压型转变。

（3）工程技术人员的岗位将从模糊型向专业型转变，素质将从非专业向专业学历型转变。

（4）市场容量方面，SPD应用将从被动型向主动型转变，工程市场将从资源型向规范强制型转变。

（5）雷电预警将从大尺度区域指导性向小微尺度定点指示性预警转变。

2.3.2防雷技术的主要标准

（1）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

本规范防雷主要参照IEC防雷标准修订，防雷分为外部防雷和内部防雷以及防雷击电磁脉冲。外部防雷就是防直击雷，不包括防止外部防雷装置受到直接雷击时向其他物体的反击；内部防雷包括防闪电电涌侵入和防生命危险。防雷击电磁脉冲是对建筑物内系统（包括线路和设备）防雷电流引发的电磁效应，它包含防经导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应。

（2）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343- 2012

随着经济建设的高速发展，电子信息设备的应用已深入国民经济、国防建设和人民生活的各个领域，各种电子、微电子装备已在各行业大量使用。由于这些系统和设备耐过电压能力低，特别是雷电高电压以及雷电电磁脉冲的侵入所产生的电磁效应、热效应都会对信息系统设备造成干扰或永久性损坏。每年我国电子设备因雷击造成的经济损失相当惊人，电子信息系统对雷电灾害的防护问题越来越突出。

建筑物电子信息系统遭受雷电的影响是多方面的，既有直接雷击，又有雷电电磁脉冲，还有接闪器接闪后由接地装置引起的地电位反击。在进行防雷设计时，不但要考虑防直接雷击，还要防雷电电磁脉冲和地电位反击等。因此，必须进行综合防护，才能达到预期的防雷效果。

（3）《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601 -2010

防雷工程采用的主要设备、材料、成品、半成品进场检验结论应有记录，并应在确认符合本规范的规定后再在施工中应用。对依法定程序批准进入市场的新设备、器具和材料进场验收，供应商应提供安装、使用、维修和试验要求等技术文件。对进口设备、器具和材料进场验收，供应商应提供商检（或国内检测机构）证明和中文的质量合格证明文件，规格、型号、性能检验报告，以及中文的安装、使用、维修和试验要求等技术文件。

当对防雷工程采用的主要设备、材料、成品、半成品存在异议时，应由法定检测机构的试验室进行抽样检测，并出具检测报告。

（4）《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431-2008

本标准规定了建筑物防雷装置的检测项目、检测要求和方法、检测周期、检测程序和检测数据整理。本标准适用于建筑物防雷装置的检测，主要采用了GB50057《建筑物防雷设计规范》和GB/T17949.1-2000《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分 常规测量》的规范性技术要素内容。同时参考了IEC61024-1-2:1998《建筑物防雷第1部分：通则第2部分：指南B——防雷装置的设计、施工、维护和检查》（英文版）和IEC62305系列防雷标准的规范性技术要素内容。

2.4 电气消防工程

自《中华人民共和国消防法》于1998年9月1日起施行以来，以此为母法颁布了300多部消防技术规范和标准。面对高新技术的发展机遇和国际化竞争挑战，我国消防电子产品日益向高可靠、智能化、网络化的早期火灾探测报警技术发展。

2.4.1现代火灾探测报警技术

当前火灾探测领域广泛使用的就是智能型探测器探测方式，它是将火灾探测及信号处理都集中在探测器内部，在探测器内设有微处理器，这样探测器就不再是单纯的传感器。探测器不需要再向控制器传送传感信号，而只需传递一系列的数字信号。复合探测器和多种新型探测器不断涌现，探测性能越来越完善。多传感器/多判据探测器技术发展，从响应火灾不同现象的多个传感器获得信号，并从这些信号找出多样的报警和诊断依据。

2.4.2空气采样感烟探测技术

空气采样感烟探测技术自上世纪70年代中期由澳大利亚首创后，在国外已得到广泛应用，并逐步进入我国消防市场。该技术在探测方式上，完全突破被动式感知火灾烟气、温度和火焰等参数特性的局面，跳跃到主动进行空气采样，快速、动态地识别和判断可燃物质受热分解或燃烧释放到空气中的各种聚合物分子和烟粒子。空气采样感烟探测器通过管道抽取被保护空间的空气样本到中心检测室，以监视被保护空间内烟雾存在与否。该探测器能够通过测试空气样本了解烟雾的浓度，并根据预先确定的响应阈值给出相应的报警信号。

2.4.3红外光束线型感烟探测器

线型光束探测器在一个长达100m的路径上可代替若干个点型感烟探测器，具有保护面积大、安装位置较高、在相对湿度较高和强电场环境中反应速度快等优点，适宜保护较大的室内、外场所，尤其适宜保护难以使用点型探测器甚至根本不可能使用点型探测器的场所。

2.4.4分布式光纤火灾预警系统

分布式光纤火灾预警系统由若干个光纤传感单元、具有长度标度的单芯光缆、光纤测量系统以及微机信号分析识别与处理系统组成。与一般应用于电缆沟和桥架的光纤火灾测温系统不同，它的优点是能广泛安装在建筑物中，精度可达到5m，可精确地对建筑物中的某个部位进行及时的火灾定位，且其成本也低于传统的火灾检测系统。

2.4.5报警联动一体化

以带联动控制功能的报警控制器为控制中心，既联系火灾探测器，又联系现场消防设备，联动关系是在报警控制器内部实现的。这种方式是近几年发展起来的，系统简单，但目前国内仅限少数厂家能生产。

2.4.6 CAN总线的分布式火灾报警控制系统

用CAN总线取代RS-485总线是一种较为彻底的解决方案。基于CAN总线的火灾报警控制系统采用了目前较为流行的分布式控制结构，遵循管理集中，危险分散的原则，通过TCP/IP协议和系统提供的软件接口，实现火灾报警系统与其他楼宇管理子系统的集成。

2.4.7大空间场所消防探测及灭火

利用图像型遥感探测技术较好地解决了大空间场所消防探测及灭火这一问题。实现了大空间建筑早期火灾的探测和三维空间定位。目前大空间火灾探测及消防水炮灭火系统可用于房间高度大于8米的场所，如展览中心、体育馆、大型剧院、会议中心、机场、机库、大型物资仓库以及环境恶劣的工业场所等。

2.5 建筑智能化系统

智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。随着经济的发展，人们对工作和生活环境的要求也不断提高，一个安全、高效和舒适的工作和生活环境已成为人们的迫切需要；同时科学技术飞速发展，特别是以微电子技术为基础的计算机技术、通信技术和控制技术的迅猛发展，为满足这些需要提供了技术基础。这一时期智能建筑主要是一些涉外的酒店和特殊需要的工业建筑，采用的技术和设备主要是从国外引进的。虽然普及程度不高，但是人们的热情是高涨的，得到设计单位、产品供应商以及业内专家的积极响应，可以说他们是智能建筑的第一推动。

在20世纪80年代末建设部编制的《民用建筑电气设计规范》中，就已经提出了楼宇自动化和办公自动化，对智能建筑理念和各种系统有了比较全面的涉及。这个时候人们对建筑智能化理解主要是将电话、有线电视系统接到建筑中来，同时利用计算机对建筑中机电设备进行控制和管理。各个系统是独立，相互没有联系，与建筑结合也不密切。虽然把综合布线这样一种布线方式技术的引入曾使人们对智能建筑的概念产生一些误解，把综合布线当作智能建筑的唯一方式。但它确实吸引了一大批通信网络和IT公司进入智能建筑领域，促进了信息技术行业对智能建筑发展的关注。同时由于综合布线系统对语音通信和数据通信的模块化结构，在建筑内部为语音和数据的传输提供了一个开放的平台，加强了信息技术与建筑功能的结合，对智能建筑的发展和普及产生了巨大的作用。

1995年，中国工程建设标准化协会通信工程委员会发布了《建筑与建筑群综合布线系统和设计规范》，这些都促进了通信网络和办公自动化系统在建筑中的应用。同年，上海正式颁发了地方标准《智能建筑设计标准》，它根据不同的需求，把智能建筑划分为三级，为智能建筑规划、设计和施工提供了依据，推动了智能建筑的发展。

建设部于1997年颁布了《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》，在1998年10月又颁布了《建筑智能化系统工程设计和系统集成专项资质管理暂行办法》以及与之相应的《执业资质标准》两个法令。

2.6 新能源技术

新能源产业在我国的规模化发展却是在近几年的时间，相对于发达国家，我国新能源产业化发展起步较晚，技术相对落后，总体产业化程度不高，但同时，我国具备丰富的天然资源优势和巨大的市场需求空间，在国家相关政策引导扶持下，新能源领域成为投资热点，技术利用水平正逐步提高，具有较大的发展空间。

2.6.1产业规模不断扩大，发展速度加快

目前，中国新能源发展较快，利用比较广泛的新能源包括太阳能、风能和生物质能。

中国太阳能热水器利用居世界首位，热水器保有量一直以来都占据世界总保有量的一半以上，到2006年，中国太阳能热水器年生产能力已超过1800万平方米，运行保有量达到9000万平方米。

我国光伏产业近年来发展迅速，其中的太阳能电池生产近年来发展速度惊人，引起世界瞩目。2003年底，中国太阳电池的累计装机达到55MW，2005年底国内光伏电池生产139MW，生产能力400MW。2006年生产光伏电池369MW，生产能力1200MW，在世界上排在第三位。

风力发电是中国发展最快的发电技术，仅2006 年一年，新增装机容量就增长一倍。中国已经建成了100多个风电场，2006 年共安装1450 台风机，新增总装机容量达到1.3GW，占全球新增装机的8.9%。中国风电装机容量增长仅次于德国、美国、西班牙和印度，居世界第五位，发电装机规模从2004年的第十位升至2006年的第四位，其发展速度已经居世界第二位。

2.6.2产业链尚不完整

我国新能源产业普遍存在产业链不完整或上下游产业链无法对接问题，矛盾比较突出的是风电和光伏发电产业。

上游方面，我国兆瓦级以上的整机制造产业处于起步阶段，国内部分厂商通过与国外厂商联合开发、得到国外企业生产许可证等方式具备了兆瓦级机组设备生产能力，但技术和市场尚不成熟，还未能大规模应用；同时，我国风电设备关键零部件生产环节薄弱，比较突出的是叶片、齿轮箱、主轴轴承制造，还不能满足国内整机制造能力的需求。从下游看，我国近年来风力发电发展迅速，国内大型发电集团、企业纷纷开发风电项目，风电设备需求持续高涨。

目前我国太阳能光伏产业链的源头——多晶体硅原材料制造基本依赖进口，国内企业技术较低，且规模比较小；我国硅锭/硅片生产技术比较成熟，可以与国外生产厂商媲美，但由于多晶体硅原材料依赖进口，限制了国内硅锭/硅片生产企业的发展；我国的太阳能电池制造产业位居世界前列，2006年，我国太阳能电池生产居世界第三；目前中国光伏电池封装产业是整个光伏产业链中生产工艺发展最成熟，生产设备国产化率最高，从业门槛最低，从事企业最多，且扩产最快，产量最大的一个环节。我国光伏系统应用程度比较低，而附加值较高的太阳能光伏发电系统的应用却在国外。太阳能光伏发电产业链末端发展严重不足，成为我国太阳能产业成长的制约因素。

2.6.3平均技术水平偏低、利用成本较高，产品竞争能力弱

我国新能源利用的大部分核心技术和设备制造需要依赖进口，技术和设备国产化程度不高，而技术和设备部分一般占新能源投资的绝对比重，导致我国新能源利用成本高，同类产出产品竞争能力弱。

受到新能源利用技术条件限制以及产业链断接等因素影响，我国部分新能源开发离产业化利用还有一段距离，但同时，迅速成长壮大的新能源企业、国家发展政策对新能源的倾斜以及逐步成熟的新能源技术将进一步推动我国新能源产业化发展进程。

3 建筑电气学科新进展

3.1 建筑业的发展

3.1.1中国正处于工业化、城市化快速发展时期，政府推进绿色建筑理念，以促进提高城镇建设发展的质量和效益

绿色智能建筑是用绿色的观念和方式进行建筑的规划、设计、开发、使用和管理，执行统一的绿色建筑标准体系，并由独立的第三方进行认证和管理。绿色建筑是一种以生态学的方式和资源有效利用的方式进行设计、建造、维修、操作或再使用的构筑，而智能化是手段、措施与技术。绿色智能建筑的重点在于发展包括能源、水、气、声、光、热、绿化、废弃物管理和绿色建材等9个系统。

30多年来，绿色建筑由理念到实践，在发达国家逐步完善，形成了较成体系的设计评估方法，各种新技术新材料层出不穷。一些发达国家还组织起来，共同探索实现建筑可持续发展的道路，在住区建设与生态环境协调方面取得了令人瞩目的成就。

中国正处于工业化、城市化快速发展时期，政府积极调整经济结构、转变经济增长方式，提出鼓励发展节能省地型住宅与公共建筑，制定并推行更严格的节地、节能、节水、节材(简称“四节”)标准，推进绿色建筑理念，以促进提高城镇建设发展的质量和效益。在可持续发展的国策指导下，“绿色建筑”已不是时尚的口号，而是在建设、运行过程中推进节能与环保的新标准。以智能化推进绿色建筑，节约能源，降低资源消耗和浪费，减少污染，是建筑智能化发展的方向和目的，也是绿色建筑发展的必由之路。绿色智能建筑在我国刚刚起步，其中有大量与现代建筑电气学科相关的课题有待探索与解决。

3.1.2大型综合建筑群和超限高层建筑的出现

国际上对高层建筑的分类大致按照高度分为四类：(l)第一类高层建筑：9～16 层(高度到 50 米)；(2)第二类高层建筑：17～25 层(高度到 75 米)；(3)第三类高层建筑：26～40 层(最高到 100 米)；(4)超高层建筑：40 层以上(高度 100 米以上)。

在我国，根据《高层民用建筑防火设计规范》，将 10 层以上、建筑高度超过 24m 的建筑称为高层建筑，100m 以上的建筑称为超高层建筑。根据GB 50045—95《高层民用建筑设计防火规范》 (2005年版)第1.0.5条：“当高层建筑的建筑高度超过250 m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。” 为了与《高层民用建筑设计防火规范》的定义一致，将建筑高度超过250 m的高层建筑称为“超限高层建筑”。目前，我国各大城市的超限高层建筑发展迅猛。全球十大超限高层建筑中，中国已占过半，超限高层建筑的共同特点是：建筑高度高，面积大，功能复杂，用电负荷大，供电半径大，消防扑救困难。因而对其供配电方案、应急／备用电源和防火安全等方面无疑将带来很大的挑战，尤其在防火安全方面。

3.1.3建筑物的使用功能和附带的服务标准逐步提升

为了满足使用功能与众多服务的要求，必须在建筑物中设置空调、冷热源、通风、给水、排水、污水处理、变配电、应急供电、照明、电梯、电动扶梯、安全防范、信息通信等建筑设备。这些建筑设备数量庞大(一幢楼中可有数千台甚至数万台各类设备)，分布区域广，不仅需要提供安全可靠的电源，更需要对成千上万个参数进行实时监测与控制。

3.2 新技术的发展

3.2.1网络通信和数字技术的应用

计算机网络和数据通信技术的迅速发展，为我们的生产、工作和生活方式带来巨大的变革。而基于网络信息通信技术应用和创新的信息化不仅是一场新技术革命，更是一场意义深刻的管理革命。数字技术是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，并慢慢地步入很多具体的设备里面，融入生活，融入周围的环境，使比特流、信息流成为以物质为主的生活空间的一部分。它的发展要求我们解放思想，打破部门和行业割据，打破传统的固定思维模式和设计，推进信息通信技术在决策分析系统、信息处理系统、情报检索系统以及办公自动化系统等领域得到广泛应用。数字化的发展也必然推动智能建筑的发展应用，并将以信息化革命推动更快的电气技术更新应用。通过网络将楼宇的各个控制子系统连接起来，提高了楼宇控制管理的自动化水平。安防系统必将实现数字化、网络化，摄像技术的高清数字化得到进一步的提升和发展。利用计算机网络通信技术等手段，实现办公自动化，提高办公的效率。

3.2.2节能技术

建筑节能是以提高建筑物的能量利用效率，同时尽量降低建筑物的固有能耗，用最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效益，并实现可持续发展。一方面通过合理的建筑设计、采用新型的节能建筑材料解决减少房间负荷问题；另一方面通过提高建筑耗能系统(冷／热源、输配系统和末端设备)的效率而降低消耗的能量。近年来，在建筑电气节能领域，一些新技术例如太阳能光热和光电技术、地源热泵技术、高效光源技术（主要指LED光源的应用）和智能化机电设备控制系统已逐渐应用到具体工程项目中，并取得了一定的成果。

此外，在对建筑节能技术的研发、应用加大支持力度的同时，应该从节能体制方面推动建筑节能工作，如建立基于市场的建筑节能机制、强化贯彻实施建筑节能标准、推动供热／冷计量收费制度、制定建筑节能经济激励措施等。

3.2.3材料与设备的更新换代

铝合金电缆应用：铝合金电缆克服了纯铝电线电缆的缺点，而且还有重量轻、柔韧性好、安装方便、节约人工成本、耐腐蚀等优点，可直接明敷设，节省了电缆托盘桥架的费用，一般配电干线将大量采用铝合金电缆，从而极大节约了铜材。

光纤技术的应用：国家从2013年4月起强制推行住宅光纤到户，必将使得家居智能化、家居办公以及光纤性能得到进一步的提升和发展。

电器设备的模块集成化：电器的设计及制造应用逐步向模块化、集成化和小型化方向发展。

3.3 建筑电气学科的发展

3.3.1学科的交叉与融合：电工技术、电子技术、控制技术、信息技术

现代建筑电气技术虽然是随着建筑业的发展而形成的，但是它具有电气工程的鲜明特征与内涵，在沿着电气工程应用的道路上，综合了电工技术、电子技术、控制技术与信息技术，在一些电气设备的应用中是如此，在近年来发展迅速的智能建筑中更是如此。以建筑物的供电为例。在变电站高、低压开关柜中的智能断路器里设有微处理器，以测控供电回路状态。同时，整个供电系统中的断路器及测控电路又构成一个计算机网络，以形成数字化的能源控制系统，对整个供电系统的运行状态进行实时监视、负荷调控以及综合管理。因此，建筑物的供电系统已不再是单纯的强电设备，而是综合了电工、电子、控制与信息技术的应用系统。

总之，现代建筑电气技术是以电工学科、材料学科、电子学科、控制学科与信息学科为基础的综合应用技术，学科的交叉与融合是现代建筑电气学科发展的重要特征。

3.3.2形成建筑电气行业产业链

目前在建筑电气行业已基本形成了一条稳定成熟的产业链，产业链上包括了建设方、设计单位、施工方、设备制造商及教育科研单位，各单位工作内容如下：

(1)建筑物投资建设方。听取建筑物用户的需求与建筑电气工程设计与科研单位的咨询意见，了解建筑电气设备的制造水平，向工程设计单位下达设计任务，并向建筑电气教育单位提出人才需求。

(2)建筑电气工程设计单位。根据建设方的要求与建筑电气设备的制造水平完成工程设计，指导施工安装单位进行实施，对设备制造商提出技术要求，向建筑电气教育单位提出人才需求。

(3)电气工程施工安装单位。按照设计单位编制的技术文件进行施工，向建筑电气设备制造商提出订货，指导物业管理单位进行电气设备系统的运行与操作，向建筑电气教育单位提出人才需求。

(4)电气设备制造商。向各方提供产品与设备技术信息，听取对建筑电气设备的使用情况与改进意见，向建筑电气教育单位提出人才需求。

(5)教育与科研单位。充分了解各方对建筑电气工程的人才需求信息与建筑电气设备产品的技术信息，为行业各方提供技术服务与合适人才。

3.3.3实现对建筑的集约化智慧管理

未来建筑电气工程的建设更加复杂，不仅要满足建筑物对信息流与能源流的分配与合理控制利用，而且要采用智能化与数字网络化的技术实现各种节能控制与优化管理，实现对建筑的集约化智慧管理，进而为整个区域的建筑群综合事务管理提供技术保障。

3.4 面临的挑战

3.4.1工作范围与内容扩大，建筑电气工程广度与难度增加

上世纪80年代以后，五星级宾馆、办公大楼、航站楼、体育场馆、会展中心、综合医院等大型建筑在全国大量兴建。办公大楼都会设置电话交换系统、计算机网络系统、公共安全系统、建筑设备管理系统、音视频会议系统等。这些系统涉及供配电、继电保护、电磁兼容、信息通信、信息应用、安全防范、防雷接地等多个技术领域和管理部门，技术难度增加。

3.4.2新技术、新设备大量应用，对整个工程实施过程中质量管理的要求提高

工程质量的保证必须通过设计、设备查验、工程验收、调试检测、运行维护等阶段管理，这些工作涉及设计、监理、施工、验收、设备供应等众多技术人员，这样的运作模式，已在大中型工程中逐步形成。

3.4.3建筑工程多样化，增加了建筑电气技术系统的个性化

各种建筑有不同的功能要求，各有相应的服务设施和对象，都有设定的规定和运行模式，即使是电气照明，在照度标准、光源选择、灯位布置、控制方式等方面都有不同的要求。

在供电负荷计算、设备选择、系统配置等其他方面，区别更大，为此，不同功能的建筑必须在综合建筑电气通用要求的基础上考虑针对性，配置个性化的电气技术系统。

3.4.4众多的产品设备和系统组合，增加了性能比较、方案选择的必要性

近年来，强弱电系统的产品设备发展迅速、类别众多，性能、价格各有差别，因此，对于一些功能特殊的大中型工程，在一定范围内都要经过方案设计、设备选型、功能要求的评审这一工作程序，以提高工程的合理性、安全性和可靠性。

4 福建省建筑电气学科发展现状

4.1 建筑电气应用水平

经过多年的行业耕耘和沉淀，福建省在一些电气领域的技术应用和产品制造上在全国处于领先地位，主要是以下几个方面：智能家居产品技术研发水平和应用规模国内领先；配电设备制造的先进性；LED光源的节能研究和高能耗光源的节能改造；公共建筑能耗监测项目的启动；建筑物雷击电磁脉冲防护达到新的高度。

4.2 参编的国家及行业标准

多年来，福建省电气专家积极参与国家及行业标准的编制或审查工作，同时根据福建省特点制定了一系列福建省建设工程地方标准。我省参编的国标和行业标准主要有：《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007；《综合布线系统工程验收规范》GB50312-2007；《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》GB50846-2012；《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008；《施工现场临时建筑物技术规范》JGJ/T188-2009；《建筑设备监控系统工程技术规范》（在编）；《会展建筑电气设计规范》（在编）；《商业建筑电气设计规范》（在编）；《住宅建筑电气设计规范》JGJ-242-2011。

4.3 专业学会组织的建设及技术活动

4.3.1组织建设

目前福建省建筑电气行业学会（协会）有：福建省土木建筑学会建筑电气分会、福建省土木建筑学会建筑智能化分会、福建省建筑业协会建筑智能化分会、福建省工程建设科技标准化协会建筑智能化专业委员会、厦门市土木建筑学会建筑电气与智能化专业委员会、泉州市土木建筑学会建筑电气与智能化专业委员会、福建省建筑电气技术协作情报网、福建省照明学会。建筑电气领域的专业学会组织务实有效的工作不仅促进了全省各地区当地建筑电气专业的发展，而且也极大推动了全省建筑电气行业各项工作的开展。

4.3.2规范标准的宣传贯彻

福建省建筑电气行业学会（协会）积极组织全省会员单位开展学习新规程规范的宣传贯彻和培训。近几年开展工作有：

2011年5月，为配合省“科技周”活动暨新版《供配电系统设计规范》GB50052-2009学习研讨，聘请《供配电系统设计规范》主要编制人中建国际（深圳）顾问有限公司陈文良研究员到福州讲座，举办了为期一天半的学习研讨。

2012年5月，考虑到新版《建筑物防雷设计规范》GB50057－2010的修改、变化较大，为使全省广大电气设计、施工、监理、审查、质量监督等有关人员正确理解、掌握和执行规范的条文内容，聘请《建筑物防雷设计规范》主要起草人林维勇研究员到福州举办讲座，举办了为期一天半的学习研讨。

2013年5月23日，举办了“光纤入户技术和住宅小区工程实施”讲座。

4.3.3技术交流

多年来，福建省建筑电气行业学会（协会）致力于提高全省建筑电气专业从业人员的整体水平，积极发动全省会员单位参与电气专业学术交流活动，主要有：

（1）推荐优秀论文参加“第九届福建省自然科学优秀论文”评选，其中《关于消防用电设备配电线路的讨论》获得三等奖；推荐《谈超高层建筑中PE干线的辅助等电位联结》论文入选中国建筑学会建筑电气分会2010年年会暨超（限）高层建筑电气设计高峰论坛盛会论文集；分别选送了《关于照明设计与照明节能若干问题的探讨》、《谈谈民用建筑配电系统的节能设计》等论文，选派厦门合道工程设计集团有限公司、福建省石油化工设计院的若干同志参加了在厦门、广州举办的第八届和第九届“两岸四地工程师论坛”盛会。

（2）选派福建省建筑设计研究院和厦门合道工程设计集团有限公司的代表，参加了全国建筑电气设计技术协作及情报交流网第八届二次理事会。选送了10篇学术论文入选论文集，并有1篇获得一等奖，3篇获得二等奖，4篇获得三等奖。论文获奖比例在各省市中名列前茅。

（3）在福建省土木建筑学会组织的2011年度学会优秀论文评选活动中，共有8篇论文获奖，其中《“三坊七巷”历史建筑防雷设计》获得一等奖。

（4）在省内建筑电气行业举办了多届“施耐德杯”福建省电气工程师论文大赛，大赛得到了全省电气同行的积极响应，每届都评选出6～7篇优秀论文。

（5）在“6.18绿博会”期间，筹办了2011年首届两岸城市照明与低碳经济论坛、2012年第二届两岸城市照明与LED应用技术论坛，着重探讨两岸城市夜景照明、房地产照明设计，时尚照明创意设计及LED等新技术、新产业推广应用的现状及城市低碳节能存在问题及解决办法，进行了学术交流和讨论，为设计师、企业提供绿色城市照明节能方案与思路。

（6）专业学会构建了电气企业与设计等单位沟通的桥梁，推动建筑电气先进新产品、新技术在我省应用。近几年举办了多场大大小小的技术推广会、研讨会和地区年会，通过这些活动，使广大建筑电气工程师及时了解新技术、新产品，并且把新技术、新产品及时在我省推广应用，提高了我省建筑工程的电气装备水平。

（7）福建省照明学会与其他运营公司共同在福州市金山橘园创意广场打造了全国首个照明体验馆，预计将于近期开园。照明体验馆以普及传播、培训推广、灯光体验、跨界交流、创意研发、动漫创造、灯光演绎、精品展示等为一体，致力于建成海峡最大照明创意产业琏及光文化创意项目的交易平台。

4.4 建筑电气学科的教育体系初步形成

1993年，福州大学电气系开设我省第一批“建筑电气工程”专业，后转入本科教学。1992年，福建建筑高等专科学校开设建筑水电专业，涵盖建筑电气专业教育，并于2002年改名建筑环境与设备工程专业，转为本科教学。教育部2000年新颁布的高等职业教育专业目录中把“建筑电气工程”列为新的专业化方向。2006年由教育部和建设部共同审核并批准新专业“建筑电气与智能化”。2013年，福建工程学院“建筑电气与智能化”专业开始招生。

4.5 存在的问题及薄弱点

4.5.1我省对编制国家及行业标准的参与度不够。我省参与编制的国家及行业标准还不多，有地域原因，与几个直辖市和大省比起来，我省的综合技术实力显得不足、话语权也比较弱。同时行业参与积极性不够、综合性技术力量还有待提高。

4.5.2技术创新不足，难以形成我省建筑电气学科自主研发的专利技术。

4.5.3我省在响应国家关于“鼓励积极采用国际标准（国际电工委员会IEC标准）”方面不足。

4.5.4存在业务壁垒。建筑智能化在建筑设计企业内的自我定位和认识由被弱化转为逐步从建筑电气分离出去而变成独立的学术门类；和强电领域相比，没有要求审查建筑智能化专项设计。

配变电所设计在主体建筑设计企业内逐年被边缘化的趋势长期没有得到扭转。

5 发展机遇、对策和前景

5.1 发展机遇

福建地处东南沿海，北邻浙江省，南接广东省，东临台湾海峡。2009年国务院确定支持和推动福建省加快建设海峡西岸经济区，实现海西发展新跨越。居于海峡西岸经济区中主体地位的福建省，近年综合实力不断增强，为进一步加快发展奠定了坚实基础。建筑业作为传统的支柱产业和基础性产业,在这样的政策东风下，也正以强劲的发展势头,为海峡西岸经济区建设和推进城镇建设不断做出新贡献。

建筑电气行业经过20多年的迅速发展，随着近几年经济和技术的飞跃提升，也到了关键的跨越转型期。

5.2 对策

①在广度和深度上提高编制规范、标准和图集的积极性和技术能力。②加强行业内的技术研讨，特别是新技术新产品的应用，从而提升从业人员的整体技术水平。③加强省内外学会及企业之间交流以及境外（尤其是海峡两岸）交流合作。④促进企业与高校的产学研合作。⑤利用6·18平台，继续引导、鼓励和支持企业参与，鼓励设计、建设单位及学校借助6·18平台去了解和推广新技术的应用。⑥鼓励和支持企业申报项目，以推动学科的发展。

5.3 前景

建筑电气是建筑工程中不可或缺的一大学科，在建筑工程中起着愈来愈重要的作用。在国家推动城市化进程中，建筑电气技术必将得到很大程度的提升和发展。建筑电气工程的人性化、智能化、数字化、网络化、节能环保化进程必将达到一个崭新的发展高度。

现阶段在推进我省建筑电气学科发展进程中，要通过整合现有资源，发挥产、学、研相结合的优势，解决发展过程存在的难题，进而提升全省建筑电气学科发展的整体水平。

[1] 郝斌, 程杰, 等. “十一五”国家科技支撑计划项目课题——建筑能耗统计方法与能效标识技术研究[J].建设科技，2011(16).

[2] 龙惟定. 建筑节能与建筑能效管理[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50189-2005,公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[4] 程大章. 现代建筑电气技术的发展与探索[J].低压电器,2007(2): 1-3.

[5] 华锡锋.超限高层建筑电气设计重点简析[J].建筑电气,2012(6）: 41-47.

[6] 孙士尉,张铁壁,谢国旗,王德强.基于CAN总线的高层建筑电气火灾监控系统[J].仪表技术与传感器,2011(5): 45-47.

[7] 完善行业标准促进建筑电气节能[J]. 建筑电气, 2012, 31(2): 4-6.

[8] 建筑电气节能技术与方案若干问题的探讨: 工程师与制造商伙伴们的观点[J]. 建筑电气, 2012, 31(5): 14-17.

[9] 王佳,陈志新,李英姿.具有建筑电气与智能化特色的电气专业人才培养体系的研究与建设[C].第六届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集.

[10] 建设部工程质量安全监督与行业发展司，中国建筑标准设计研究所. 全国民用建筑工程设计电气技术措施[Z]. 2009.

[11] 韩振国.建筑电气技术的发展[J].黑龙江科技信息,2012(5): 169.